Materyèl ansèyman Dwa Archimedes yo gen ladan Konpetans Debaz ak Endikatè Reyalizasyon Konpetans, Materyèl Aprantisaj, Kesyon Egzanp, Kesyon Pratik ak Tès Fòmatif.
A. Konpetans debaz
3.1 Aplike lwa likid estatik yo nan lavi chak jou
4.1 Konsepsyon ak realizasyon eksperyans ki itilize pwopriyete likid estatik yo, ki gen ladan yon prezantasyon rezilta eksperimantal yo ak itilizasyon yo.
B. Endikatè Reyisit Konpetans
1. Sonje (C1), konprann (C2), aplike (C3), analize (C4) epi tire konklizyon (C5) sou konsèp flote a, lwa Archimedes la ak konsèp flote, plane, koule.
2. Rezoud (C4) epi korije (C6) kesyon sou flotabilite ak lwa Archimedes la
3. Fè (P2) eksperyans lan sou lwa Archimède la
4. Montre (P3) epi detèmine (P5) fòs flotabilite a ak lwa Archimedes la.
LWA ARCHIMEDES LA
I. ENTWODIKSYON
Èske w te janm monte sou yon bato? Yon bato ki gen yon gwo mas pa koule, alòske yon ti wòch lejè kapab. Poukisa sa konsa?
Èske ou konnen ki sa foto ki sou bò gòch la ye? Yon soumaren se yon bato ki ka flote sou sifas lanmè a epi ki ka plonje anba dlo tou. Ki jan yon soumaren fè flote epi plonje?
Kisa ou wè nan imaj ki adwat la? Balon lè cho yo ka vole nan gwo altitid. Poukisa balon yo vole, e kijan ou fè yon balon lè cho vole?
Bato ka flote sou sifas lanmè a epi plonje anba dlo, menm jan balon ka flote nan atmosfè a, sa vle di lè a. Pou konprann sa, ou dwe premye konprann Lwa Archimedes la . Pou konprann Lwa Archimedes la, ou dwe premye konprann konsèp flotabilite a.
Sous imaj: Google.com
II. FÒS FLOTABILITE
Kilès ki pi lejè, yon wòch leve sou tè oswa menm wòch la leve nan dlo? Si ou pa janm fè eksperyans sa a, ou ta dwe eseye li pou reponn kesyon sa a. Li pi lou pou leve yon wòch sou tè, men menm wòch la pi lejè leve nan dlo. Sa a se akòz fòs flotabilite a.
Lè yon objè plonje nan yon likid, pral gen yon diferans presyon ant likid ki anlè objè a ak likid ki anba li. Likid ki anba objè a gen yon presyon ki pi wo pase likid ki anlè objè a. Flote rive akòz diferans nan presyon likid nan diferan pwofondè.
Nan foto a, yo wè yon objè k ap flote nan yon likid. Likid ki anba likid la gen yon presyon ki pi wo pase likid ki anlè objè a, paske likid ki anba objè a gen yon pwofondè ki pi wo pase likid ki anlè objè a (h2 > h1).
Deskripsyon: FA = fòs flotabilite, ρ = dansite likid, g = akselerasyon akòz gravite, V = volim objè ki benyen nan likid la
Ranplase ρV nan fòmil Fòs Flote a ak m nan fòmil dansite a:
Deskripsyon: m = mas, g = akselerasyon gravitasyonèl, w = gravite.
Baze sou ekwasyon 2, fòs flotabilite a (FA ) egal a pwa (w) likid ki deplase a. Volim likid ki deplase a egal a volim objè a nan likid la.
III. LWA ARCHIMEDES LA
Lè yon objè plonje nèt oswa pasyèlman nan yon likid, likid la egzèse yon fòs anlè (flotabilité) sou objè a, kote mayitid fòs flotabilité a egal ak pwa likid ki deplase a. Volim likid ki deplase a egal ak volim objè ki plonje nan likid la.
IV. FLOT, FLOT, KOULÈ
4.1 FLOTANT
Yon objè ap flote sou sifas yon likid si:
1. Gravite objè a pi piti pase fòs flotabilite a (w < F A ), oubyen
2. Dansite objè a pi piti pase dansite likid la ( )
Si fòs flotabilite a pi gran pase fòs gravitasyon an, fòs rezilta a pa zewo. Dapre lwa mouvman Newton yo, objè a ap monte. Men, an reyalite, objè a an repo sou sifas likid la. Dapre premye lwa Newton an, si yon objè an repo, alò...
ΣFy = 0
F A – w – F a = 0
F A = w + F a
F A = fòs flote likid la egzèse sou objè a, Fa = pouse atmosferik , w = pwa objè a.
4.2 FLOTANT
Yon objè ap flote sou sifas yon likid si:
1. Gravite objè a se menm ak fòs flotabilite a (w = F A ), oubyen
2. Dansite objè a se menm ak dansite likid la ( )
Dapre premye lwa Newton an, si yon objè an repo, alò
Σ Fy = 0
F A – w = 0
F A = w
4.3 KOUFE
1. Gravite objè a pi gran pase fòs flotabilite a (w > F A ), oubyen
2. Dansite objè a pi gran pase dansite likid la ( )
Dapre premye lwa Newton an, si yon objè an repo, alò
Σ Fy = 0
w – F A – N = 0
w = FA + N
F A = fòs flote likid la egzèse sou objè a, N = fòs nòmal baz la egzèse sou objè a , w = gravite objè a.
Poukisa bato yo flote?
Apre ou fin etidye deskripsyon ki anwo a, kounye a ou pral eseye reponn kesyon sa a, poukisa yon bato ki gen yon gwo mas pa koule pandan sab lejè koule nan lanmè a? Sab koule paske dansite sab la pi gran pase dansite dlo lanmè. Alòske bato a, byenke li konpoze de fè ki gen yon dansite ki pi gran pase dansite dlo lanmè (dansite fè a se 7874 kg/m3 , dansite dlo lanmè a se 1025 kg/m3 ) , volim bato a trè gwo, kidonk dansite bato a, si yo kalkile l lè l sèvi avèk fòmil dansite ρ = m/V, valè a pi piti pase dansite dlo lanmè a.
Si nou itilize konsèp flote ak gravite, bato yo flote paske flote a pi gran pase gravite bato a.
Kijan soumaren yo plonje
Pou yon soumaren ka flote, dansite li dwe pi piti pase dansite dlo lanmè a, menm jan an tou, yon soumaren ka plonje si dansite li pi gran oswa egal ak dansite dlo lanmè a. Volim yon soumaren se menm bagay la, kidonk pou l plonje epi flote, ou ka chanje dansite soumaren an lè w mete dlo ak lè nan tank balast yo. Si ou vle plonje, mete dlo nan tank balast la epi si ou vle flote sou sifas la, yo retire dlo a nan tank la epi yo mete lè nan tank la.
Lè nou itilize konsèp flotabilite ak gravite a, yon soumaren ka flote si fòs flotabilite a pi gran pase gravite soumaren an. Yon soumaren ka plonje si gravite bato a pi gran pase fòs flotabilite dlo lanmè a egzèse sou soumaren an.
Poukisa ak kijan balon lè cho yo ka vole
Balon vole nan lè a paske anndan balon an gen gaz ki gen yon dansite pi piti pase dansite lè ki antoure l la. Yon lòt bò, si dansite gaz ki anndan balon an menm ak dansite lè ki antoure l la, balon an tonbe atè epi li pa vole nan yon kote ki wo.
Lè nou itilize konsèp flotabilite a, yon balon lè cho monte paske fòs flotabilite a pi gran pase gravite balon an. Balon an tonbe atè lè gravite balon an pi gran pase fòs flotabilite lè a egzèse sou balon an.
V. KESYON EGZANP
5.1. Pwa chay la nan lè a se 5 N, pwa chay la lè yo mezire l nan likid se 4 N. Ki gwosè fòs flotabilite a?
Pembahasan
Li konnen:
Pwa chaj nan lè a (w) = 5 N
Pwa chaj nan dlo (w F ) = 4 N
Kesyon: Fòs flotabilite ( FA )
Repons:
Lè yo mezire l nan yon likid, yon pati nan pwa chaj la pèdi akòz fòs flotabilite a. Magnitud fòs flotabilite a = diferans ki genyen ant pwa chaj la nan lè a ak pwa chaj la nan likid la.
FA = 5 – 4 = 1 Newton
5.2. Yon veso plen dlo, yo mete yon wòch ladan l pou yon pati nan dlo a koule. Volim dlo ki koule a se 0,1 m3 . Dansite dlo = 1000 kg / m3 , Akselerasyon gravite 10 m/s2 . Ki kantite fòs flote dlo a egzèse sou wòch la?
Pembahasan
Li konnen:
Volim dlo ki koule a (V) = 0,1 m3
Dansite dlo ( ρ ) = 1000 kg/ m³
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ s²
Kesyon: Fòs flotabilite ( FA )
Repons:
F A = ρ g V = (1000)(10)(0,1) = 1000 N
5.3. Lè yo mete yon objè nan yon veso plen dlo lanmè, yon pati nan dlo lanmè a koule jiska 0,2 m 3 . Dansite dlo lanmè a = 1025 kg/m 3 . Akselerasyon gravite a se 10 m/s 2 . Kalkile pwa dlo lanmè ki deplase/ki koule a.
Pembahasan
Li konnen:
Volim (V) = 0,2 m³
Dansite dlo lanmè a (ρ) = 1025 kg/ m³.
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ s²
Kesyon: Pwa dlo lanmè ki deplase/ki devèse
Repons:
Lwa Archimedes la deklare ke mayitid fòs flote a = pwa dlo lanmè ki deplase/ki devèse a.
F A = ρ g V = (1025)(10)(0,2) = 2050 N
5.4. Yon metal peze 100 N lè yo mezire l nan lè epi 80 N lè yo mezire l nan dlo. Ki volim metal la? Dansite dlo = 1000 kg/m3 , akselerasyon akòz gravite = 10 m/ s2.
Pembahasan
Li konnen:
Pwa nan lè a (w) = 100 N
Pwa nan dlo (w f ) = 80 N
Dansite dlo ( ρ) = 1000 kg/ m³
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ s²
Kesyon: Volim metal la
Repons:
F A = 100 – 80 = 20 N
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = 10.000 V
5.5. Yo mete yon objè ki peze 20 N nan yon likid. Si fòs flote a se 30 N, èske objè a koule, flote oswa flote?
Pembahasan
Fòs flote a pi gran pase pwa objè a, F A > w, kidonk objè a ap flote.
Yon objè koule si fòs flote a mwens pase pwa objè a (F A < w)
VI. KESYON PRATIK AK REPONS YO
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
VII. KESYON TÈS FÒMATIF
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
